1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650729
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山口 周 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10182437)
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| Keywords | 混成電位 / 触媒活性 / 電荷移動反応 / 交換電流密度 / NOx / CO / 電子構造 / 光電子分光 |
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| Research Abstract |
本研究では,酸化物イオン-電子(ホール)混合導電性酸化物(電極I)+イオン伝導体+金属(電極II)から構成した非対称ミクロセルからなる複合(コンポジット)電気化学触媒(CECC)の作動原理の検証とNOxの分解反応およびメタン(CH_4)の酸化反応の触媒活性に関する基礎的特性を検討した.セルの構成はNd_<2-x>Ce_xCuO_<4-δ>/Ce_<1-x>Nd_xO_<2-δ>/Auを中心として,(1)酸化物電極の優勢キャリアの種類と反応性,(2)種々の雰囲気,温度における混成電位発生機構に関する電気化学的測定,(3)触媒能の測定を行った.本年度は,(1)[n型半導体のNd_<2-x>Ce_xCuO_<4-δ>電極]+[金電極]+[NdO_<1.5>をドープしたCeO2電解質],および(2)[p型半導体のLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-δ>電極]+[金電極]+[LaO_<1.5>をドープしたCeO_2電解質]とする2種類のコンポジット電気化学触媒を用い,雰囲気ガスには種々の組成のN_2+O_2+NO/NO_2およびCH_4またはCOを含む酸性化ガスを用い,混成電位測定(開回路電圧)および直流分極実験,ならびに界面の交流インピーダンス測定をそれぞれ行い,混成電位と触媒能の関係,およびアノード及びカソード反応の検討を行った.測定結果から,多孔質酸化物電極側では反応ガス種の気孔内ガス拡散/競合吸着と電荷移動反応の混合律速を,金電極側では電荷移動律速を仮定した混合律速モデルで電荷移動反応を解析し、交換電流密度を求めて混成電位を解析した.
さらに高い触媒活性を有するペロブスカイト型酸化物について、光電子分光法,軟X線吸収分光測定を行い、関連物質の表面電子構造の解明と異相界面における界面構造の特異性について検討を加えた.
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[Publications] S.Yamaguchi 他: "Photoemission study on protonic conductor CaZrO_3 : Evidence of the exhange mexhanism of proton and hole"Japanese J.of Appl.Phys.. 39巻・2B号. L113-L136 (2000)
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[Publications] S.Yamaguchi 他: "Electronic structure in the band gap of lightly-doped SrTiO_3"Phys.Rev.B 印刷中. (2000)
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[Publications] S.Yamaguchi 他: "Basicity and Hydroxyl Capacity of Proton Conducting Perovskites"Solid State Ionics 印刷中. (2000)
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[Publications] S.Yamaguchi 他: "Electronic Transport Properties and Electronic Structure of InO_<1,5>-Doped CaZrO_3"Solid State Ionics 印刷中. (2000)
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[Publications] S.Yamaguchi 他: "Electronic Transport Properties and Electronic structure of TiO_2-doped YSZ"Solid state Ionics 印刷中. (2000)
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[Publications] S.Yamaguchi 他: "Hole-State and Defect Structure of Protonic Conductor SrTiO_3 Observed by High-Resolution X-ray Absorption Spectroscopy"Solid state Ionics 印刷中. (2000)
